半人半猿：人类进化的历程

心灵

李·伯杰正微笑着站在一个死亡陷阱里。那是一个地面上的坑，位于约翰内斯堡西北处大约25英里的一个褐色脊状山谷里，偶尔会有成群结队的长颈鹿从这里的树丛中走过。这个坑的内壁全是红色的岩石，比伯杰的个头还要高，有些地方非常陡峭，让人望而生畏，不敢往上或往下爬。在大约200万年前，这个坑比现在还要深得多，任何掉进去的动物都不可能再逃出来。这就是为什么伯杰正在发掘的化石极其珍贵的原因，也是他热血沸腾的原因所在。他趴在坑底的红色巨砾上，用手指摸索着一条白色的隆起物。“它看起来像是手臂的一部分，”他说：“那意味着我们又找到了一个人。”


最初从坑中发掘的两具骨骼分别是一个十二三岁的青春期少年和一个成年女性。伯杰是约翰内斯堡维特沃斯特兰德大学的古人类学家，他和他的同事在2010年4月公布了这一发现。这个被称作马拉帕的地点是一个已经腐蚀的石灰岩洞，位于已因古人类化石闻名、经常被称为“人类摇篮”的地区。这一殊荣主要源自二十世纪初的那些发现，当时在南非发现了早期人类进化的最具说服力的证据，包括当时人们所知的最远古的祖先南方古猿非洲种。上世纪50年代末开始，李基家族在坦桑尼亚和肯尼亚的具有划时代意义的发现及后来唐纳德·约翰逊在埃塞尔比亚举世闻名的发现——距今320万年的“露西”骨骼，将“摇篮”这一值得炫耀的名号转移到了东非，并就此延续至今。
李·伯杰认为，“摇篮”的归属又要发生改变了。他相信马拉帕将打开人类进化过程中最重要但最不为人所知的篇章之一的大门：第一个最像我们人类的物种、将被称作人类的起源——人属的一个分支。

他在开始向坑外爬的时候说：“这个坑可能就是那段历史开始的地方。”

在今年4月明尼阿波利斯召开的古人类学家国际会议上，伯杰和他的同事们提出了被称为南方古猿源泉种的马拉帕种可能是原始南方古猿向人属进化的过渡形式的理由。他们所提出的证据包括南方古猿的小脑（奇怪地带着现代人脑的特征）、像猿一样的肩部、适合于爬树且与一只怪异得像现代工具制造者具有的精确手位的手相连的胳膊。据研究人员称，那个成年女性的脚甚至更为奇怪——她那差不多与现代人相同的脚踝与比距今至少100万年的南方古猿阿法种——露西所属的种——更原始的踵骨相连。

在一门因容易引起争议而著称的科学中，这样的结论理所当然地会引发争论。但不会有人质疑这一点：马拉帕化石是前所未有的。

“这绝对是令人惊叹的发现，”来自密苏里大学、研究猿和早期类人动物进化的古人类学家卡罗尔·沃德（Carol Ward）说：“在发现这些距今10万多年的穴居人骨骼化石之前，我们没有找到过别的这么完整的带着明显关节的化石骨骼。”

这些化石数量丰富，得以形成的条件与该处特别的地理位置极其相关。现在看来，马拉帕过去既是供养生命的水源地，也是扼杀生命的陷阱。200万年前，在树木丛生的谷地和波状丘陵地带的起伏平原之下，是洞穴密布的地下蓄水层。其中的一些洞穴通过陡峭的入口通道或立井通向地面，深达160英尺。在地下水位较高的雨季，动物们可以轻易喝到地面渗流水塘的水。而在干旱季节，它们会循着水声或水的气味并冒着跌入隐蔽的立井的风险冒然进入黑漆漆的洞穴内。（那个男孩的上部肩胛骨呈现出的骨折是典型的从高处头部先着地的结果。）

“这些动物别无选择。它们需要水才能生存，”来自约翰内斯堡维特沃斯特兰德大学的动物学家、在马拉帕遗址工作的布莱恩·库恩（Brian Kuhn）说。它们死后，尸体会被冲到岩洞系统中的更深处，在数天或数星期之内被掩埋在厚厚的单层沙土中，而不是埋在一层接一层的薄层中，如同经年累月沉积的结果。

伯杰说，这增加了所有的古人类（至少在该处发现了4个）在相隔几个星期甚至几天死亡的可能性，因此它们在生前可能是互相认识的。由于被迅速掩埋，这就使得它们的肉体需要更长的时间才会腐烂，他们的骨骼因此就像他们生前一样完好，包括手部和脚部的小骨。被快速掩埋确实可能保存了部分皮肤，在男孩的颅骨顶端及那位女性的靠近下巴的颌部，都发现了以前在古人类化石中未曾发现的东西。

来自宾夕法尼亚大学的人类学家、《皮肤自然史》（Skin: A Natural History）的作者尼娜·亚布隆斯基（Nina Jablonski）感慨说：“存在留存下来的更新纪灵长类动物皮肤的可能性真是太不可思议了。”她觉得不可思议是因为这样就可能确定这些与人类相近的生物是如何对热作出反应的。她特别感兴趣的是，这些所谓的皮肤（或皮肤化石）可能含有头皮、面部毛发及高密度汗腺的证据。

亚布隆斯基认为这样的汗腺可能是拥有长期以来被认为是人类特征的容积更大的大脑的先决条件。目前存在的与我们最接近的近亲——猩猩——大多数时间待在森林覆盖的地方躲避太阳的暴晒，因为它们的发汗能力有限。我们最早的祖先也通常生活在林地环境中。但200万年前，随着环境变得更加干燥，他们开始在更开阔的草地上寻找食物——这对大脑是一大考验。众所周知，大脑对热很敏感。容量更大的大脑甚至需要更多的冷却。亚布隆斯基推测说，汗腺数量的急剧增加和体毛的减少可能为此提供了条件，继而使脑部进一步增大，因为容积更大的大脑使人类得以开始进行制造工具、筹划行动和其他富有挑战性的认知活动。

那么南方古猿源泉种的大脑又是怎样的呢？这个问题又一次使伯杰开怀大笑。源泉种的大脑像猩猩一样，为420立方厘米——对南方古猿来说，这不算什么稀罕。不过形状确实有些特别。伯杰团队和来自法国格勒诺布尔市欧洲同步加速器辐射装置中心的保罗·塔弗洛（Paul Tafforeau）一道，绘制了一系列超高分辨率的图像，构建了一个虚拟的颅腔模型：根据男孩的脑壳绘制了大脑外层的大致轮廓。

“两侧大脑的额叶看似大小不一，”维特沃斯特兰德大学的古人类学家、正在重构南方古猿源泉种大脑的克里斯蒂安·卡尔森（Kristian Carlson）说。大脑左右半球明显对称是人类的特征，因为我们的大脑已经专门化了，左侧大脑更多地与语言能力相关。卡尔森在那一侧的布罗卡氏区（与语言相关的现代人脑部分）发现了隆起的细微迹象。但圣达菲高级研究院的化石颅腔模型专家迪安·福尔克（Dean Falk）谨慎地补充说，布罗卡氏区是通过大脑中具体的皱褶界定的，靠隆起物来界定相当离谱。

源泉种最大的前景（价值）可能在于其可用于解释人类尚不确定的起源。至少可以说，长期以来，人类的诞生对古人类学家来说一直是一道谜。只有一些分散的、支离破碎的化石有超过200万年的历史，它们被认为是人类的化石。接着，在大约180万年前，不是一种人属，而是两种、甚至可能有三种人属出现了，它们大多数分布在非洲东部。这些脑部更小、更原始的物种被称作能人（Homo habilis）或“手巧的人”（这个名称是路易斯·李基和他的同事在1964年给在奥杜威峡谷（Olduvai Gorge）发现的化石标本取的，因为它们与最初的粗糙石制工具有关）。一些研究人员将部分能人标本归入不同的种——卢多尔夫人。再后来，直立人出现了[早期的非洲人有时被称作东非直立人（Homo ergaster），它们脑部更大、体型更魁梧、更发达，但与脑部和体型更小的能人生活在同一时期。

这些人都是从哪里来的呢？亚利桑那州立大学的古人类学家、人类起源研究所所长威廉·吉姆贝尔（William Kimbel）说，试图从更遥远的过去探寻这一问题只会让人更加沮丧。“标本不是很多。你可以将它们放进一个小的鞋盒子里，而且还有存放一双好鞋的位置，”他说。吉姆贝尔自己在埃塞尔比亚哈达尔（Hadar）发现的的上颌骨有230万年的历史，在马拉维发现的一个下颌骨则可能有10万年的历史——不过时间并不确定。一些研究者认为，在肯尼亚发现的一块颅骨碎片距今也可能有同样长的历史。这就是所有的证据。

再来看看南方古猿源泉种的骨骼——它们比之前发现的那些化石保存得完好得多。从解剖学上说，这个物种兼具原始和发达的特征。除了修长的上肢、容量小的大脑和原始的踵骨，它的小体型、臼齿牙尖的形状及颧骨都让人想到更早的、生活在200万至300万年前非洲南部的南方古猿，如南方古猿非洲种。（确实有一些研究者认为它可能是非洲种的晚期形态。）

德州农工大学（Texas A&M University）的古人类学家、也是伯杰团队成员的达瑞尔·德·鲁伊特（Darryl de Ruiter）认为，长腿和现代脚踝是将其归入人类的主要因素。他还提到了适合两足动物行走的、与人类惊人相似的骨盆、更小颗的牙齿、咀嚼肌、隆起的鼻子和脸部的一些其他特征及那只不同寻常的具有精确手位的手。这些特征让该团队有足够的理由认为，它就是最有可能进化为人类的南方古猿物种。

但他们属于什么人属呢？该团队非常谨慎地认为，他们是通常被认为是直接向智人（即现代人）进化的直立人。如果这是对的，那么那些生活在非洲东部、体型更小、现在归为人属物种的物种，包括路易斯·李基定义的最早的工具制造者能人，将会成为逐渐消失的族谱中的一个分支。这不是第一次科学家提出这些物种可能进化到了极致，但马拉帕化石让争论更具有影响力。

“源泉种使直立人出现之前的所有被称为人属的物种遭到质疑，”德·鲁伊特说。

这种对既有观点的挑战面临的最大问题是时间。如果距今200万年的南方古猿源泉种确实是人属的真正祖先，它怎么可能繁衍出比尔·吉姆贝尔（威廉·吉姆贝尔？）鞋盒子中距今历史更长的化石人属？一块化石不可能衍生出比自身历史更长的东西，这就如同一个女儿不可能生下自己的母亲。一种可能性是，马拉帕标本是某种存续下来的人属的晚期代表，而那个物种在更早的时候进化成了人属。但伯杰团队质疑，那个鞋盒子里是否从一开始就装着人属的化石呢？毕竟，它们仅仅只是碎片，连吉姆贝尔也不确定。

他说：“无视（化石）碎片是愚蠢的，因为它们确实能告诉你一些东西。”他指出，在哈达尔发现的上颌骨带有像人类一样的短而宽的牙弓和扁平的口鼻部，这足以确定其为人属——而且它比南方古猿源泉种至少早了30万年。

不过，伯杰团队坚持认为，马拉帕的发现改变了古人类的研究。带有关节的骨骼比所有那些零散的发现都更具说服力：他们证明说，孤立的部位可能会误导人。他说，想想源泉南方古猿那些看起来像是原始人的部位，再看看那些看似现代人的部位。同样地，在哈达尔发现的颌骨可能不能准确地代表这种生物的其他部位进化状况。

吉姆贝尔说：“在哈达尔发现的颌骨怎么会具有误导性呢？它要么与后来的人属具有相同的特征，要么没有。关于南方古猿源泉种的任何发现都不能改变这一点。”

伯杰说，如果在哈达尔发现的颌骨真的是人属，那么时间上可能是错的——在这一点上，吉姆贝尔一直据理力争，就像他不遗余力地认定自己发现的化石具有说服力一样。

南方古猿源泉种在人类进化谱系中究竟处于人类哪个阶段？真相也许仍然还埋藏在地底下。伯杰说：“像马拉帕这样的地方之美在于，在那儿还会发现更多的骨骼，更多的个体化石。”最终，获胜的将会是化石，而不是争论。

附：

图集

1/10 南方古猿源泉种男孩的颅骨被放在他去世所在地的附近，活着时他可能曾在这些岩石中走过。

2/10 发掘者在马拉帕洞穴周围寻找骨骼时，古人类学家李•伯杰（最左）和乔布•基比正在交谈。伯杰说，从该地点发现的骨骼是“人类起源的罗塞塔石碑”。

3/10 今天被侵蚀的马拉帕洞穴位于一片草原之上的斜坡上。

4/10 古人类学家李•伯杰和他的儿子马修及他们的小狗淘淘坐在南非约翰内斯堡附近的马拉帕小山上休息。2008年，他们从这里经过时，马修发现了一块化石。他的父亲认为这是一块距今200万年的锁骨的一部分：这是南方古猿源泉种的最早线索。

5/10 像图中这个位于斯泰克方丹的死亡陷阱分步在马拉帕周围的地区。这个著名的地点已经发现了无数南方古猿的化石，包括一具现在仍在发掘的称作“小丫”的著名骨骼。

6/10 在一门以分散的骨头为特色的科学中，从马拉帕洞穴中发掘的两具骨骼可列入最完整的发现之一。这位成年女性（下图）与少年（上图）可能紧密相关。女性那只保存得出奇完好的手表明，她可以将拇指和其他手指并拢。因为有这样的精确手位，她可能使用并制造过工具。

7/10 实验技师塞莱斯特•耶茨小心翼翼地准备从南方古猿源泉种成年女性骨骼标本上取下的三块相连的椎骨。

8/10 古人类学家克里斯蒂安•卡尔森正在研究马拉帕少年的颅骨扫描图，发现了在如此古老的类人物种中从来没有发现过的大脑特征。

9/10 为了表现马拉帕发现的国家荣耀，艺术家兼铸型师马博特•博耶•卢乌和邦贾尼•恩科西在马姆罗迪小镇绘制人类进化进程壁画。

10/10 学生们在被称作“人类摇篮”（该地区因上世纪发现的远古人类化石而获此殊荣）的南非世界遗产遗址游客中心学习进化史。最近在位于该遗址地区的马拉帕的发现激发了南非人的民族自豪感。